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Como habilitar a programação de rede SRv6 em redes IS-IS

RESUMO Saiba mais sobre como habilitar a programação de rede SRv6 para o protocolo IS-IS.

O que vem a seguir

Para obter mais informações sobre a programação de rede SRv6, veja o exemplo: Configuração da programação de rede SRv6 em redes IS-IS.

Entendendo a programação de rede SRv6 em redes IS-IS

Benefícios da programação de rede SRv6

A programação de rede SRv6 oferece os seguintes benefícios em uma rede IPv6:

  • A programação de rede depende inteiramente do cabeçalho IPv6 e da extensão de cabeçalho para transportar um pacote, eliminando protocolos como o MPLS. Isso garante uma implantação perfeita sem qualquer grande upgrade de hardware ou software em uma rede IPv6 de núcleo.

  • Os pacotes podem ser transportados por um nó de entrada SRv6, mesmo que os roteadores de trânsito não sejam capazes de SRv6, eliminando assim a necessidade de implantar o roteamento por segmentos em todos os nós em uma rede IPv6.

  • O Junos OS oferece suporte a várias funções em um único identificador de segmentos (SID) e pode interoperar no modo de inserção e no modo de encapsulamento. Isso permite que um único dispositivo execute simultaneamente o roteador (P) do provedor e as funções do roteador de borda (PE) do provedor.

Visão geral da programação da rede SRv6

A programação de rede é a capacidade de uma rede para codificar um programa de rede em instruções individuais que são então inseridas nos cabeçalhos de pacoteS IPv6. O pacote IPv6 que transporta as instruções da rede informa explicitamente à rede sobre os nós SRv6 precisos disponíveis para processamento de pacotes. A instrução de rede é o identificador de segmentos SRv6 (SID) que é representado por um endereço IPv6 de 128 bits. O protocolo IS-IS codifica as instruções de rede em cabeçalhos de pacoteS IPv6 e as distribui pela rede. Juntamente com o endereçamento, as instruções de rede definem uma tarefa ou função específica para cada nó com capacidade de SRv6 na rede SRv6.

Nota:

A partir do Junos OS Release 20.3R1, você pode configurar o roteamento por segmentos em uma rede IPv6 de núcleo sem um plano de dados MPLS em dispositivos da Série MX com placas de linha MPC7E, MPC8E e MPC9E.

Esse recurso é útil para provedores de serviços cujas redes são predominantemente IPv6 e não implantaram o MPLS. Essas redes dependem apenas de cabeçalhos IPv6 e extensões de cabeçalho para transmitir dados. Esse recurso também beneficia redes que precisam implantar tráfego de roteamento por segmentos por roteadores de trânsito que ainda não têm recursos de roteamento por segmentos. Nessas redes, o recurso de programação de rede SRv6 pode fornecer flexibilidade para aproveitar o roteamento por segmentos sem implantar o MPLS.

SRv6 Network Programming Overview

O que é um cabeçalho de extensão de roteamento por segmentos (SRH)?

Um identificador de segmentos representa um segmento específico em um domínio de roteamento por segmentos. Em uma rede IPv6, o tipo SID usado é um endereço IPv6 de 128 bits também conhecido como segmento SRv6 ou SRv6 SID. O SRv6 empilha esses endereços IPv6 em vez de rótulos MPLS em um cabeçalho de extensão de roteamento por segmentos. O cabeçalho de extensão de roteamento por segmentos (SRH) é um tipo de cabeçalho de extensão de roteamento IPv6. Normalmente, o SRH contém uma lista de segmentos codificada como um SRv6 SID. Um SRv6 SID consiste nas seguintes partes:

  • Locator— O localizador é a primeira parte de um SID que consiste nos bits mais significativos que representam o endereço de um nó SRv6 específico. O localizador é muito semelhante a um endereço de rede que fornece uma rota para o nó-mãe. O protocolo IS-IS instala a rota do localizador na inet6.0 tabela de roteamento. O IS-IS encaminha o segmento para seu nó-mãe, que posteriormente executa uma função definida na outra parte do SRv6 SID. Você também pode especificar o algoritmo associado a este localizador. Você pode definir um algoritmo flexível conforme os requisitos de sua rede.

  • Function— A outra parte do SID define uma função que é executada localmente no nó especificado pelo localizador. Existem várias funções que já foram definidas no rascunho da Internet draft-ietf-spring-srv6-network-programing-07 draft, SRv6 Network Programming. No entanto, as seguintes funções estão disponíveis no Junos OS que são sinalizadas no IS-IS. O IS-IS instala esses SIDs de função na inet6.0 tabela de roteamento.

    • End— Uma função de endpoint para instanciação SRv6 de um SID prefixo. Ele não permite a decapsulação de um cabeçalho externo para a remoção de um SRH. Portanto, um SID final não pode ser o último SID de uma lista SID e não pode ser o Endereço de Destino (DA) de um pacote sem SRH (a menos que combinado com os sabores PSP, USP ou USD).

    • End.X— Uma função de endpoint X é uma instanciação SRv6 de um SID adjacente. É uma variante da função de endpoint com conexão cruzada de Camada 3 a um conjunto de adjacências de Camada 3.

    Você pode especificar o comportamento do SID final, como o Penúltimo Segmento Pop (PSP), Ultimate Segment Pop (USP) ou Decapsulação por Segmentos Finais (USD).

    • PSP— Quando o último SID é escrito no endereço de destino, as funções End e End.X com o sabor PSP são as mais altas SRH. Os SRHs empilhados subsequentes podem estar presentes, mas não são processados como parte da função.

    • USP— Quando o próximo cabeçalho é um SRH e não restam mais segmentos, o protocolo IS-IS coloca o SRH superior, analisa o endereço de destino atualizado e encaminha o pacote com base na entrada da tabela de correspondência.

    • USD— Quando o próximo Cabeçalho no pacote é 41 ou é um SRH e não restam mais segmentos, então o IS-IS coloca o cabeçalho IPv6 externo e seus cabeçalhos de extensão, olha para o endereço de destino IP interno exposto e encaminha o pacote para a entrada da tabela combinada.

Nota:

O tamanho do localizador e da função é flexível, e você pode personalizar o tamanho de acordo com seus requisitos. Você deve configurar o localizador antes de definir as funções. Cada localizador pode anunciar vários SIDs finais e terminar. X SIDs associados a ele. Garanta que o localizador e os SIDs pertençam à mesma sub-rede para evitar erros de confirmação.

Por exemplo, você pode ter um SRv6 SID onde 2001::d b8:AC05:FF01:FF01: é o localizador e A000:B000:C000:A000 é a função:

Tabela 1: SRv6 SID de 128 bits

Localizador

Função

2001::d b8:AC05:FF01:FF01

A000:B000:C000:A000

Algoritmo flexível para plano de dados SRv6

Em um domínio IPv6 de núcleo configurado com roteamento por segmentos, você pode definir algoritmos flexíveis que computam caminhos usando diferentes parâmetros e restrições de enlace com base em seus requisitos. Por exemplo, você pode definir um algoritmo flexível que computa um caminho para minimizar a métrica do IGP e definir outro algoritmo flexível para computar um caminho com base nas métricas de engenharia de tráfego para dividir a rede em planos separados. Você pode configurar os localizadores de algoritmo flexíveis para direcionar pacotes ao longo dos caminhos baseados em restrições em um domínio SRv6.

Para configurar um algoritmo flexível para SRv6, veja como configurar algoritmos flexíveis no IS-IS para engenharia de tráfego de roteamento por segmentos

Para anunciar o algoritmo flexível mapeado no localizador, inclua a opção algorithm no nível de [edit protocols isis segment-packet-routing srv6 locator] hierarquia. O algoritmo flexível mapeado é aplicado a SIDs finais e End-X-SIDs sob localizadores SRv6.

Nota:

Se um nó estiver participando de um algoritmo flexível específico, ele se aplica a nós SR MPLS e SRv6. Você não pode definir algoritmos flexíveis especificamente para SR MPLS ou SRv6.

Para tráfego de entrada, o Junos OS usa o modo de encapsulamento por padrão. Portanto, o destino precisa ter SIDs compatíveis com USD. Outros nós âncoras SRH no caminho flexível do algoritmo podem ser de qualquer sabor.

Para tráfego de trânsito no modo de inserção, o último nó âncora para o caminho flexível do algoritmo deve ter um SID capaz de PSP. Na ausência do SID capaz de PSP, o IS-IS não baixa um caminho por esse nó âncora. Nesses casos, o IS-IS baixa outros caminhos ECMP com os SIDs com sabor apropriado.

TI-LFA para SRv6

Topology Independent-Loop Free Alternate (TI-LFA) estabelece um caminho de redirecionamento rápido (FRR) alinhado a um caminho pós-convergência. Um nó capaz de SRv6 insere um único segmento no cabeçalho IPv6 ou em vários segmentos no SRH. Vários SRHs podem aumentar significativamente a sobrecarga de encapsulamento, que às vezes pode ser mais do que a carga real de pacotes. Portanto, por padrão, o Junos OS oferece suporte ao encapsulamento de túneis SRv6 com SRH reduzido. O reparo local (PLR) adiciona as informações de caminho FRR ao SRH que contém os SIDs SRv6.

O caminho de backup TI-LFA é representado como um grupo de SIDs SRv6 dentro de um SRH. No roteador de entrada, o IS-IS encapsula o SRH em um cabeçalho IPv6 novo. No entanto, nos roteadores de trânsito, o IS-IS insere o SRH no tráfego de dados da seguinte maneira:

  • Insert Mode— O IS-IS insere um SRH como o próximo cabeçalho no cabeçalho de pacote IPv6 original e modifica o cabeçalho seguinte de acordo com o valor do SRH. O endereço de destino IPv6 é substituído pelo endereço IPv6 do primeiro SID da lista de segmentos e o endereço de destino IPv6 original é transportado no cabeçalho SRH como o último segmento da lista. Para habilitar o modo de inserção em roteadores de trânsito, inclua a transit-srh-insert declaração no nível de [edit protocols isis source-packet-routing srv6] hierarquia.

  • Encap Mode— No modo encap, o pacote IPv6 original é encapsulado e transportado como o pacote interno de um pacote encapsulado IPv6-in-IPv6. O pacote IPv6 externo transporta o SRH com a lista de segmentos. O pacote IPv6 original viaja sem sermodificado na rede. Por padrão, o Junos OS oferece suporte ao encapsulamento de túnel SRv6 em SRH reduzido. No entanto, você pode escolher um dos seguintes métodos de encapsulamento de túnel:

    • Reduced SRH (default)— Com o modo SRH reduzido, se houver apenas um SID, não haverá adição de SRH e o último SID será copiado no endereço de destino IPV6. Você não pode preservar toda a lista de SID no SRH com um SRH reduzido.

    • Non-reduced SRH— Você pode configurar o modo de encapsulamento de túnel SRH não reduzido quando quiser preservar toda a lista de SID no SRH.

      Para configurar SRH não reduzido, inclua a no-reduced-srh declaração no nível de [edit routing-options source-packet-routing srv6 locator] hierarquia.

Nota:

A configuração do compartilhamento de destino atualmente não é suportada apenas em redes IPv6. Além disso, o SRv6 TI-LFA não leva em consideração o Shared Risk Link Group (SRLG) ao computar caminhos de backup. Para obter mais informações sobre a TI-LFA, consulte Entendendo a alternativa sem loop independente de topologia com roteamento por segmentos para IS-IS.

Suporte para Micro SID no SRv6

A partir do Junos OS Evolved Release 23.4R1, você pode comprimir vários endereços SRv6 em um único endereço IPv6 (o micro-SID). Se um pacote precisar atravessar vários nós, o IS-IS pode empilhar os SIDs SRv6 usando um cabeçalho de roteamento por segmentos. Esse empilhamento de SIDs adiciona à sobrecarga de largura de banda e à sobrecarga de processamento de cabeçalho de roteamento por segmentos. Com micro-SIDs, você pode comprimir a lista de SID em um único endereço de destino e reduzir a sobrecarga de largura de banda. Habilite o localizador micro-SID se precisar incluir mais de seis SIDs SRv6, observe que se você configurar o micro-SID, não poderá configurar outros parâmetros. Todos os micro-SIDs derivados deste localizador têm o mesmo comprimento que o comprimento micro-SID padrão (16).

Para configurar o micro SID, inclua omicro-sid e as declarações do bloco no nível de [edit routing-options source-packet-routing srv6] hierarquia.

Recursos suportados e sem suporte para a programação de rede SRv6 no IS-IS

A programação de rede SRv6 em redes IS-IS atualmente oferece suporte::

  • IPv6 de núcleo e dual stack. O transporte IPv4 e IPv6 é compatível com dual stack.

  • Cargas IPv4 e IPv6.

  • Até 6 SIDs em modo reduzido no roteador de entrada.

  • Até 7 SIDs em roteadores de trânsito.

A programação de rede SRv6 em redes IS-IS atualmente não oferece suporte:

  • Anycast para o prefixo do localizador.

  • Grupo de enlace de risco compartilhado (SRLG) ao computar caminhos de backup.

  • Túnel SRv6 estático com listas de segmentos.

  • Manuseio de erros do ICMP e ICMPv6.

  • Configuração de política SR-TE para túnel SRv6.

  • Resolução de conflitos para localizadores de algoritmo flexíveis. Vários nós compartilhando o mesmo prefixo localizador com diferentes valores de algoritmo podem resultar em um comportamento de roteamento inesperado.

  • Grupo de interface para End-X-SID.

  • Configuração de grupos de administradores normais ou estendidos para redes IPv6 sem MPLS. Esses recursos só podem ser configurados no nível de hierarquia [editar protocolos mpls].